本帖最后由 hanshaofu 于 2016-10-13 08:55 编辑
作者 张炜tchzh2004@163.com
十年前，我刚毕业进厂，公司就邀请到顾金声老前辈，我也就有幸听了一堂顾老师的压铸讲座，内容是关于PQ2图在压铸方面的应用，填充理论及浇口设计。那时刚从事压铸，朦胧之中感觉PQ2图有一定的重要性，但一到压铸车间，那种工作环境很难使人能静下心来，从事繁琐的理论计算，就算简单的压射位置，也由压铸师傅根据铸件缺陷随意调整，增压、二快速度等都没有定性的东西，同样的问题，有人说速度太快了，又有人说速度太慢，完全是一种盲人摸象的感觉。 一个合格的压铸工作人员，对于压铸机性能及构造必须有一个很深的了解，同时对于模具浇注系统、排气排渣系统的设计也应有足够的认识，其次就是压铸工艺参数的选择、工艺的控制了。上世纪八十年代开始，PQ平方图就得到老一辈压铸专家的重视和推广，可一般的压铸工作者，并没有很深的数学理论功底，所以并没能引起足够的重视。 压铸一线工作两年后，我又从事模具设计，才有时间静下心来，对模具浇口也做过一些计算，但很少与压铸机联系起来。PQ2图虽经多位老一辈专家常年讲解传输，潘宪曾所编的模具设计书上也有详细的讲解，大家也听到了很多，但应用至今仍不普及。闲暇时我经过对压铸机的特性PQ平方图的研究，结合PQ平方图验证浇注系统的设计及优化压铸系统的匹配，并借鉴国外压铸计算软件，编制了一个很适合国内压铸人员分析压铸问题的一个小软件，现就具体的应用做一个简单的介绍。 以往大家从书本上看到都叫PQ平方图，作出来的图都是直线，这是因为以前计算机不普及，压力P与流量Q的平方是线性关系，为了手工计算作图方便，才将横坐标用流量Q平方来计量。它虽然给手工作图带来了方便，但由于横坐标单位不是线性的，所以图中的趋势也就不能真实直观的反应PQ的变化趋势。有了计算机的应用，我们就很容易将PQ的真实关系表现在PQ图表上了，所以PQ图表比PQ平方图表要直观的多，所以我的软件就是应用PQ图表的。 压铸的三要素为压铸机、模具、压铸合金，作为一个压铸人员，分析一个产品时，三者是缺一不可的，下面我就从PQ能量图表中对压铸机和模具进行以下分析，至于压铸合金这里不在图表分析之列，另有压铸要求的冷流分析来解决。 一般情况下，我们拿到一个铸件，就要先根据它的形状、壁厚、气密性要求及合金种类，依据经验和推荐数据，选择合适的填充速度范围和充型时间范围。只要输入铸件的已知数据和这两组数据，在PQ图表上就会自动做出符合填充时间范围和填充速度范围的线，四条线交叉的红色方框就是我们常说的工艺窗口（见图1），那么只要我们调整设备，改变模具浇口方案，使模具和设备匹配的工作点落在工艺窗口内，我们就认为设备参数、模具设计都是合理的。
有了工艺窗口做基础，我们就可以对模具的设计做出调整，也就是模具的浇口设计参数，它的调整方向应使模具DL线尽可能多的落在工艺窗口范围内，这样就说明模具的工艺调整范围宽，对设备要求的合理范围就宽，俗话说就是调整设备工艺参数就容易些（见图2）。相反我们输入已知模具的浇口参数，如果其DL线落在工艺窗口内，我们就认为这样的浇口参数可以满足我们推荐的浇注速度和时间范围，否则我们就认为模具浇口参数根本就无法达到要求，再调整设备也是无用的。
压铸机的特性线我做了两条曲线，粉色虚线表示压铸机名义特性ML线，它是设备的说明书上介绍的关于设备的参数，即设备所能达到的最大性能，也就是极限性能。一般情况下我们设备不可能工作在极限状态下，所以我们都要调整的，比如改变冲头直径，调整快压射开度70%，快压蓄能压力低一点，既要满足现有铸件工艺要求，还要有一定的能量储备。另一条蓝色曲线就表示调整后的设备特性曲线（见图3），当然设备参数的调整，工艺窗口位置也会随之变化。 压铸机的特性线ML与模具的DL线的交点，就是设备与模具搭配后的真实工作点，只要这个点落在工艺窗口内，此时的工艺参数我们也就认为是合理的。如果没有在工艺窗口内，我们也能很清楚的做出对设备、模具调整方向的判断（见图4）。这样的调整我们就要进行反复的，比如调整了冲头直径，工艺窗口可能会移动，模具浇口可能会超出工艺窗口，直到满足要求。
从图中我们可以很直观的判断调整的趋势，表内可以直接计算出所有相关的数据，并有颜色做出判断，就是这样一张图表，可以使单调压铸分析变得轻松有趣。如果这样的调整靠枯燥的数学计算，其工作量可想而知，这也许是PQ技术推广应用的一个瓶颈吧！下图是这个小软件的一个模块全图。至于如何调整各曲线，以后我会详细讲给大家的。
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发表于 2016-10-12 09:28:58
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发表于 2016-10-26 14:46:32
发表于 2016-10-13 21:01:18
